基于数据抽稀算法的海洋倾废监管系统的设计
发布时间：2021-09-22 13:24
随着经济社会的高速发展,海洋工程产生的大量疏浚物被倾倒至海洋,随意的倾倒容易造成海洋生态系统失衡;海洋倾废监管系统作为海洋监管的技术手段,在海洋倾倒监管方面起到了巨大作用,如果倾倒船舶发送至海洋倾废监管系统的数据不进行处理,会使得海洋倾废监管系统显示界面的轨迹点过多,导致倾倒船舶轨迹不清晰的问题;研究曲线抽稀算法中的步长法,验证和探讨数据抽稀算法对船舶轨迹点的减少量;根据数据的参数类型,选取时间间隔、水位变化和距离变化作为数据抽稀算法的参数,研究不同参数值下的船舶轨迹点的减少量;经实验测试,数据抽稀后的数据量比原始数据量减少了95%以上,其数据点连成的轨迹线与原始数据点连成的轨迹线基本一致;在保证倾倒船舶轨迹的前提下,数据抽稀算法能有效减少原始数据量,使得海洋倾废监管系统显示界面简洁,满足了海洋倾废监管要求。
【文章来源】：计算机测量与控制. 2020,28(10)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
海洋倾废监管系统组织架构图
主控制模块综合考虑处理速度、功耗、接口数量及可扩展等因素，系统采用基于USB接口的微控制器Atmega2560作为主控制器，Atmega2560具有成本低、运行稳定可靠的优美，具有54路数字输入/输出端口，16路模拟输入端口，4路UART串口，16MHz的晶振，控制和计算性能均可满足使用要求[8]。Atmega2560主控芯片按GPS授时的基准时间将水位和定位经纬度每分钟打包一个数据帧，将数据帧通过UART接口传输至通信模块。2.2 定位模块的设计
通信服务器与船舶信息采集器采用socket连接方式进行通信，通信流程如图4所示[13]。通信服务器端初始化后调用socket函数，然后调用指定本地地址函数（bind）绑定服务器IP及端口地址，调用等待连接状态（listen）对端口进行监听，调用接受连接请求（accept）等待船舶信息采集器连接。在船舶信息采集器初始化后创建一个socket连接，调用指定地址函数（connect）定义服务器主机地址和端口号，向通信服务器发送同步序列编号（synchronize sequence numbers,SYN），并进入等待通信服务器确认状态，通信服务器收到SYN，确认船舶信息采集器发送的SYN包，同时发送SYN包和确认字符（acknowledge character,ACK），通信服务器进入等待船舶信息采集器确认状态，船舶信息采集器收到SYN和ACK，向通信服务器发送ACK确认，此时船舶信息采集器和通信服务器建立连接，调用读函数（read）和写函数（write）开始数据传输。当船舶信息采集器要断开连接，调用通信关闭函数（close）向通信服务器发送断开连接请求，通信服务器收到断开连接请求，调用close，关闭通信连接。图4 通信流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的智慧路灯控制系统设计与实现[J]. 金山城,田茂,段沛,王雄兵,孙军. 计算机测量与控制. 2018(06)
[2]基于GPS的农田信息采集系统研究[J]. 陈宏,王维洲,廖志军,郑成贺,廖勤武. 国外电子测量技术. 2018(03)
[3]基于Socket通信的工业机器人监控系统研究[J]. 徐建明,潘湘飞. 计算机测量与控制. 2017(07)
[4]一种低功耗地下水位监测仪器的设计与实现[J]. 赖华尧,黄凤辰,花再军,陈钊. 计算机测量与控制. 2017(06)
[5]我国海洋倾废概念范围的不足及完善[J]. 姚俊颖. 湖南社会科学. 2016(04)
[6]中国南海区海洋倾废管理问题研究[J]. 简花平,黄春和. 学理论. 2015(36)
[7]移动GIS多层空间非线性抽稀回溯算法分析[J]. 潘翔. 河池学院学报. 2015(05)
[8]硅微机械谐振压力传感器技术发展[J]. 苑伟政,任森,邓进军,乔大勇. 机械工程学报. 2013(20)
[9]中国海洋倾废历史与管理现状[J]. 张和庆. 湛江海洋大学学报. 2003(05)
[10]海洋倾废管理的现状和未来[J]. 高专. 交通环保. 1995(04)
硕士论文
[1]北斗卫星通信蓝牙终端设计[D]. 陶兴安.南京邮电大学 2017
[2]水体悬浮物采样器设计及其监控系统研究[D]. 徐旭东.大连理工大学 2016
[3]我国海洋倾废执法现状与改进对策研究[D]. 苟英英.中国海洋大学 2011
本文编号：3403829
【文章来源】：计算机测量与控制. 2020,28(10)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
海洋倾废监管系统组织架构图
主控制模块综合考虑处理速度、功耗、接口数量及可扩展等因素，系统采用基于USB接口的微控制器Atmega2560作为主控制器，Atmega2560具有成本低、运行稳定可靠的优美，具有54路数字输入/输出端口，16路模拟输入端口，4路UART串口，16MHz的晶振，控制和计算性能均可满足使用要求[8]。Atmega2560主控芯片按GPS授时的基准时间将水位和定位经纬度每分钟打包一个数据帧，将数据帧通过UART接口传输至通信模块。2.2 定位模块的设计
通信服务器与船舶信息采集器采用socket连接方式进行通信，通信流程如图4所示[13]。通信服务器端初始化后调用socket函数，然后调用指定本地地址函数（bind）绑定服务器IP及端口地址，调用等待连接状态（listen）对端口进行监听，调用接受连接请求（accept）等待船舶信息采集器连接。在船舶信息采集器初始化后创建一个socket连接，调用指定地址函数（connect）定义服务器主机地址和端口号，向通信服务器发送同步序列编号（synchronize sequence numbers,SYN），并进入等待通信服务器确认状态，通信服务器收到SYN，确认船舶信息采集器发送的SYN包，同时发送SYN包和确认字符（acknowledge character,ACK），通信服务器进入等待船舶信息采集器确认状态，船舶信息采集器收到SYN和ACK，向通信服务器发送ACK确认，此时船舶信息采集器和通信服务器建立连接，调用读函数（read）和写函数（write）开始数据传输。当船舶信息采集器要断开连接，调用通信关闭函数（close）向通信服务器发送断开连接请求，通信服务器收到断开连接请求，调用close，关闭通信连接。图4 通信流程图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的智慧路灯控制系统设计与实现[J]. 金山城,田茂,段沛,王雄兵,孙军. 计算机测量与控制. 2018(06)
[2]基于GPS的农田信息采集系统研究[J]. 陈宏,王维洲,廖志军,郑成贺,廖勤武. 国外电子测量技术. 2018(03)
[3]基于Socket通信的工业机器人监控系统研究[J]. 徐建明,潘湘飞. 计算机测量与控制. 2017(07)
[4]一种低功耗地下水位监测仪器的设计与实现[J]. 赖华尧,黄凤辰,花再军,陈钊. 计算机测量与控制. 2017(06)
[5]我国海洋倾废概念范围的不足及完善[J]. 姚俊颖. 湖南社会科学. 2016(04)
[6]中国南海区海洋倾废管理问题研究[J]. 简花平,黄春和. 学理论. 2015(36)
[7]移动GIS多层空间非线性抽稀回溯算法分析[J]. 潘翔. 河池学院学报. 2015(05)
[8]硅微机械谐振压力传感器技术发展[J]. 苑伟政,任森,邓进军,乔大勇. 机械工程学报. 2013(20)
[9]中国海洋倾废历史与管理现状[J]. 张和庆. 湛江海洋大学学报. 2003(05)
[10]海洋倾废管理的现状和未来[J]. 高专. 交通环保. 1995(04)
硕士论文
[1]北斗卫星通信蓝牙终端设计[D]. 陶兴安.南京邮电大学 2017
[2]水体悬浮物采样器设计及其监控系统研究[D]. 徐旭东.大连理工大学 2016
[3]我国海洋倾废执法现状与改进对策研究[D]. 苟英英.中国海洋大学 2011
本文编号：3403829
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